軟土路基的市政道路施工技術分析

盧義琴

（池州建設投資集團有限公司，安徽池州247000）

0 引言

市政道路是我國重要的基礎設施，在推動社會運輸生產方面發揮著關鍵作用。但受軟土路基因素的影響，導致市政道路在投入運營后，出現種種病害問題，不僅嚴重影響司機行車舒適度，嚴重時還可能引發交通安全事故。因此，必須加強對軟土地基市政道路施工技術分析，有效解決軟土路基問題，提高市政道路使用壽命。

1 軟土路基特征

1.1 含水量大

軟土路基有著比較高的含水量，且土質孔隙比較大，通常情況下，軟土路基含水量在35%～70% 范圍內，孔隙比范圍為1～2e。

1.2 抗剪強度較弱

從土工試驗結果來看，在我國，軟土路基抗剪強度通常在20kPa 以內，有效內摩擦角也相對較小，具體范圍在25～35o。對正常固結軟土層而言，隨著深度的提升，不排水抗剪強度也會變大，因此需要通過采取有效措施，提升軟土層固結速率，更有利于軟土路基強度增強。

1.3 滲透性相抵較弱

從具體數值來看，軟土路基滲透系數范圍在1×10-6～1×10-8cm/s 范圍內，整體相對較弱。

1.4 流變性相對較為顯著

軟土路基受荷載作用的影響，本身承受的受剪應力也在變大，因此會逐漸出現剪切變形，同時還會致使出現軟土路基抗剪強度衰減問題。因此，在完成主固結沉降后，軟土路基還可能繼續發生次固結沉降的問題，有著明顯流動性[1]。

1.5 具有各向異性特點

從整體來看，盡管軟土路基的結構較為軟弱，但軟土路基在形成過程中，本身需要一定時間的累積，形成了不同層次的軟土路基結構。每一層軟土路基結構均存在一定的差異性，這種差異性在地質條件方面體現較為明顯。不同層軟土結構形成，花費的時間不同，因此形成的土質結構也有所差異。從橫向層面來看，軟土路基結構處于同一層，具有同性特點，但從豎向層面來看，則存在明顯差異。因此軟土路基整體結構具有明顯的各向異性特征。

2 軟土地區市政道路路基常見病害及成因分析

2.1 路基承載力不足

軟土路基的土層比較軟弱，因此很難承受較強的荷載，容易出現失穩、滑移問題，尤其是在沿海地區，土質層較厚，土質較軟，地基的含水率大，壓縮性高，整體強度軟弱。在實際開展市政道路施工過程中，如果不對上述問題進行改善，將會嚴重削弱路基承載力，導致市政道路出現各種病害問題，比如軟弱路基邊坡因為承載力不足，在車輛荷載作用下，會出現失穩問題，導致邊坡滑動，隨著時間的推移，政道路路基將會出現嚴重的變形，嚴重影響行車安全。

2.2 新舊路基拼寬處理不當

一些市政道路運行多年，路基處于老化狀態，在經過長時間的沉降后，土體固結早已結束，此時如果選擇進行路基拼接施工，新拼接的部分，將會出現新的沉降，這種沉降與老舊路基沉降存在明顯差異性，尤其是在新老路基拼接處，這種差異性表現更加明顯，導致市政道路內部應力失去平衡，從而在新老路基拼接位置處，發生較強的應力釋放，導致路面發生開裂問題[2]。這一問題在后續進行道路維護方面解決難度較大，尤其是對市政道路而言，在早期的施工建設過程中，周邊配套基礎設施也隨之建設完成，因此如果重新進行修復，需要帶來非常大的施工變動，不僅增加整體修復施工成本，還會嚴重影響市政道路建設效率。

2.3 橋頭跳車

在軟土市政道路橋梁銜接位置處，經常出現橋頭跳車病害問題。究其原因在于，市政道路路基相對較為“柔性”，而橋梁結構主要是以混凝土與鋼結構組成，整體表現較為“剛性”，因此在兩者連接處，縮脹性會有所不同，再加上兩者組成的材料各不相同，因此很容易出現不均勻沉降，形成錯臺。當市政道路路基和橋臺出現較高的錯臺高度時，很容易影響車輛正常行駛，導致車輛出現跳躍和沖擊現象，不僅會對行車舒適性造成嚴重影響，嚴重時還會引發交通安全事故。

2.4 路基不均勻沉降

市政道路建設與普通道路建設有所不同，在路基范圍內，會存在一些地下管線措施，比如各種地下管線、管道、沉井等，上述這些構筑物通常局部埋深比較淺，且位置分布不規律，帶有一定的隨機性，為避免這些基礎設施遭受損壞，會采用混凝土包管方式加以保護，這種保護措施會增加道路路基的局部強度，從而導致道路路基整體性強度不均，還會導致道路路面高度不平，甚至存在明顯的高差，同樣會影響司機駕車體驗，嚴重時還會引發交通事故。

3 市政道路中軟土路基施工技術

3.1 強夯施工技術

強夯施工技術是市政道路軟土路基常見的加固技術，針對加固深度的不同，夯擊能選擇也有所差異，如果加固深度在6～7m，建議單位夯擊能控制在2000kN.m/m2左右。

在夯錘選擇方面，可采用圖1所示的夯錘，該夯錘底面呈圓形，直徑為2.3m，錘底靜壓力值47.5kPa，能夠有效滿足規范要求。在錘擊點布設方面，如果路基地下水位較高，夯坑底部存在很多積水，應先做好排水措施，降低地下水位，然后，再進行場地平整，并通過吊機吊起夯錘進行夯擊加固。先要將夯錘調至夯擊能確定位置，隨后夯錘脫鉤，自行下落，利用重力完成夯擊。在夯擊前，應事先做好夯點設置，以保證夯擊的準確性。在完成初次夯擊后，需要在推土機的幫助下，填平夯坑，并對場地標高進行測量，隨后，再進行新一輪夯擊。此時夯擊可采用低能量滿夯方式，保證夯擊充分全面。

圖1 強夯法夯錘示意圖

在夯擊達到施工要求后，再進行場地整平。在夯擊時，不同夯擊點間距控制在3.5m 左右，注意采用跳夯方式，可提高夯擊的均勻性，防止路基局部出現隆起問題。同時還應注意，加強夯擊間隔控制，兩次夯擊時間間隔不宜過久。一般在完成第一次夯擊后，結合實際施工經驗，路床頂標高會下降0.5～1m 左右，然后及時做好場地平整，緊接著實第二次夯擊。此時夯擊注意更換夯錘，可采用低能量小夯錘，并結合實際，增加滿夯次數，有利于提高路基夯擊加固質量。此外，還應合理選擇路基夯擊加固施工的換填料。在夯擊作用下，填料會成為路基一部分，因此注意選擇的填料不宜過于軟弱，應采用有棱角的石塊，禁止采用淤泥或一些易膨脹的材料作為填料，否則會嚴重影響路基的強度。在采用石塊材料時，注意不得選用鹽化巖石石塊，同時還要控制好石塊的粒徑，不得超出500mm。在路床填料方面，填料粒徑應控制在100mm以內。

3.2 釘型水泥攪拌樁水泥土雙向攪拌處理

在市政道路路基加固施工的過程中，也可以采用釘型雙向水泥攪拌樁施工技術，該加固施工技術上部采用了擴大頭樁，樁徑高達1m，下部樁徑為0.5m。在樁位布置方面，可采用等邊三角形布置方式。在樁頂位置，應設置碎石墊層，通過這種墊層的設置，有利于路基均勻受力，避免市政道路路基出現不均勻沉降問題。在路基內，設置雙向塑料土工格柵。在實際施工過程中，首先完成攪拌機安裝，然后即可進行噴漿施工，在這一過程中，注意做好鉆機的提升控制，配合完成攪拌施工。最后再伸展葉片，切土下沉，進行提升攪拌，如此循環往復，完成整個水泥攪拌樁施工。水泥攪拌樁采用的材料為普通硅酸鹽水泥，水泥等級為42.5R。同時還應加強水灰比控制為1∶0.55。樁體強度要求在1MPa 以上，單樁承載力在140kN 以上。復合地基承載力在120kPa 以上。在完成攪拌樁施工后，注意將樁頭鑿除。同時在樁頂與路床間，先鋪設碎石墊層。在這一過程中，注意加強碎石粒徑控制，一般粒徑＜20mm，同時注意控制好鋪設厚度，一般不得＞50cm。在鋪設土工格柵時，可采用鋼塑復合雙向土工格柵，更有利于提高路基的強度。水泥攪拌樁適合采用飲用水作為施工材料，如果實際施工條件不允許，無法采用飲用水，為保障施工質量，注意加強水質檢查，尤其是要控制硫酸鹽含量指標，一般每升水硫酸鹽含量不得＞2600mg。除此之外，還應注意，釘型水泥雙向攪拌樁土體攪拌對成樁質量有著非常大的影響，因此在實際施工時，針對樁底部關鍵位置，還應注重攪拌施工的落實，并加強攪拌轉速控制，一般控制在25r/min 左右。在傳統施工工藝過程中，在攪拌提升時，可以關閉送漿泵，即只攪拌，不噴漿，即“兩攪一噴”，但遇到一些特殊的軟土地質，比如土質比較軟弱，采用上述施工方式很容易造成噴漿嘴堵塞，因此可以選擇改進釘型雙向水泥攪拌樁的工藝，采用“兩攪兩噴”方式，可有效解決漿液堵塞問題，提高成樁質量，保證路基土體加固效果。

3.3 高壓旋噴樁地基加固技術

在以往進行市政道路路基加固施工時，采用的高壓旋噴樁以單重管旋噴為主，但如今針對高壓旋噴樁地基加固技術的應用，多采用雙重管旋噴施工工藝。相較于傳統單重管旋噴，雙重管進行旋噴在高壓泥漿泵等高壓噴射裝置的幫助下，可顯著提高漿液的噴射壓力，一般泥漿噴射壓力可高達20MPa 以上，與此同時，從外噴嘴中，做好將壓縮后的空氣噴出[3]，如此一來，在高壓漿液流和壓縮氣流雙重作用下，通過一邊旋轉，一邊噴漿，最終可顯著提高成樁質量，增強地基的加固效果。在市政道路工程路基加固中應用高壓旋噴樁施工技術，注意先開展施工試樁工作，要求試樁數量在5 根以上。

同時采用開挖檢查的方式，做好施工孔數的檢驗，在這一過程中，應加強檢驗點數量控制，一般不低于施工孔數的5%。在施工過程中，還應注意做好高壓旋噴樁布設工作，可采用三角形布設方式。針對高壓旋噴樁噴射的漿液，可采用普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在1∶1.05。

與此同時，水泥漿壓力控制在22～25MPa 范圍內。在進行旋噴施工時，還應注意控制好鉆桿提升的速度，通常提升高度為150mm/min。在實際進行旋噴施工過程，一旦發現壓力異常下降，或者周邊泥土發生了冒漿現象，應及時停止施工，找出問題原因所在，避免影響整體施工質量。另外，由于在采用高壓旋噴樁施工工藝時，通常設置的噴射直徑相對較大，噴射壓力也非常高，因此在軟土路基內部，將會產生較大的瞬時壓力，為避免這種壓力對路基內周圍管線造成破壞影響，在正式開展施工前，應提前做好地下管線調查工作，尤其是要詳細了解市政道路路基范圍相關的地下管線位置分布信息，從而在施工前，提前做好設計規范，繞開地下管線。還可以采用跳打的方式，降低高壓旋噴施工對地下管線帶來的影響。如果施工區域臨近河道、基坑，在實際施工過程中，很容易出現冒漿問題。因此，需要提前做好地質勘查工作，并做好地下排水施工，有效降低孔隙水壓力，然后再進行路基加固施工，從而更好地保證整體路基加固施工質量。

除此之外，在市政道路路基加固施工中，采用高壓旋噴樁施工技術，還應考慮到污水管、雨水管問題，由于上述兩種管道埋深通常比較深，尤其是對污水管而言，本身還是重力流管，平均埋深在0.8～5m 不等[4]，因此在進行高壓旋噴樁施工時，還應考慮加強施工時序的控制。一般情況下，若先進行雨污水管埋設施工，那么在管道所在區域內，將無法進行深度地基加固處理，為有效解決這一問題，在市政道路工程路基加固區域中，針對管道所在區域，可以先進行空噴施工處理，即先采用其中一個噴管進行空噴，只噴氣，不噴漿液，待標高達到雨污水管底時，再進行噴漿施工。

與此同時，面對局部漿液冒出超過管底標高的情況，可以先采用人工或者機械施工方式，挖除超出標高的部分，再開展管道地基施工。除此之外，還應注意嚴格按照相關給排水構筑物和管道規范做好科學合理規范回填壓實處理，從而有效確保溝槽與市政道路軟基處理區域路基沉降均勻一致性，避免后續出現嚴重病害問題。

4 結語

在市政道路施工過程中，針對軟土路基的處理非常關鍵，否則很容易引起各種道路病害問題，嚴重影響市政道路使用壽命。基于此，必須要在深刻認識到軟土路基特點與危害的基礎上，加強對軟土路基加固施工技術的實踐應用，有效解決相應問題，提高市政道路建設質量水平。